BIM技術在老舊小區改造中的應用策略

梁 博 蘇曉春

（1.陜西能源職業技術學院， 陜西 咸陽 71200； 2.建筑與測繪工程學院， 陜西 咸陽 712000）

0 引言

城市中老舊小區的改造工作面臨著諸多困難，因為既有建筑老化，許多基礎設施已經年久失修，所以改造工程面臨著許多的困難。為了使城市老舊小區改造工程得以順利進行，建設方可以利用BIM技術建立數字模型，對改造工程進行規劃。利用BIM技術需要建設方深入研究BIM技術的特點，使之與老舊小區的改造工作可以有機融合，并從老舊小區已有的建筑形式出發，將BIM技術作為一種優化設計的輔助手段，解決老舊建筑改造的復雜性，使之可以朝向現代化建筑的方向發展。

1 國內老舊小區改造的現狀及BIM技術的主要內容

1.1 老舊小區改造的現狀

自改革開放以來，我國城市化進程明顯加快，區域穩定發展，多數城市不再盲目地新建工程，而是進入到改造建設與適當新建的共生階段，政府部門對老城區建筑的處理方式也不再是“拆后重建”，而是以改造舊建筑的方式，減少對建筑資源的浪費。老舊小區改造的過程比較復雜，涉及的內容非常多，包括社會方面、經濟方面及歷史方面等要素，需要相關部門經過詳細地實地勘察、驗證建筑結構以后，才能開展詳細的改造設計工作。先由設計部門結合舊建筑的圖紙信息繪制出二維圖形，但原有建筑的二維圖紙中可能會出現顏色褪色、設計標準不規范等問題，因為年代較久，可能還會出現信息失真等問題，也會增加改造的難度。另外，在老舊小區的改造設計階段，結合已經存在的信息數據進行分析和總結，還會因為數據較多而面臨著較大的分析困難，各設計階段之間的信息傳遞是否完整，都會影響著專業之間的交接效率，而且工種之間的改造設計也面臨著溝通不足的問題，這些都需要建設方不斷地返修與協調。正是因為多環節的工作重復，使設計工作效率有所降低，所以工程的設計環節并不靈活，而且在老舊小區改造中參與工作的人員比較復雜，多數工作人員只了解本專業的內容，對其他環節的施工內容并不了解，所以容易導致工程管理方面的混亂。施工任務的分工不夠明確時，就會給整體工程的改造設計環節帶來壓力。

1.2 BIM技術的內容與特點

BIM技術就是建筑信息模型，是融合建筑學、工程學與土木工程學等內容的一種新形式的建筑技術，利用這一技術可以經過計算機的輔助設計完成三維圖形的設計，將建筑工程中的所有信息集成，建立起與三維模型有關的信息數據庫，可以對改造工程施工形成良好的輔助作用。建設方在應用BIM技術時，能夠借助信息技術提升施工效率，有效地降低施工成本與施工過程中的資源消耗，實現現代建筑領域中可持續發展的目標。BIM技術屬于數字化技術的新型模式，包含了老舊建筑改造中的各類組合結構，包含著工程建設中各類材料的綜合建筑信息，可以為參與改造工程的各建設方提供模擬分析的數據及模型。從本質上來說，BIM技術就是一種數字化的表達方法，能夠插入其他領域及專業的信息，促使改造工程的各參建方更深層地實現合作。正因為BIM技術中數據的集成度非常高，所以項目的管理效率更好，有助于從項目模型中提取信息，完成高準確率的工程預算[1]。

1.3 BIM技術對老舊小區改造的影響

BIM技術作為數字化領域中重要的參數設計產物，是以數字模型為平臺向參建各方提供服務。由于老舊建筑工程自身具有較強的復雜性，所以對相關數據進行充分地分析是非常重要的，而BIM技術恰好能夠為老舊小區改造提供必要的技術支持。老舊小區的改造與設計較為特殊，需要處理的問題非常多，傳統的改造方法難以適應舊建筑的改造，需要以BIM技術作為核心，以BIM技術的優勢來改造老舊建筑，可以解決傳統設計方法中的許多不足之處，比如信息處理速度不高、二維平面圖紙的局限性等，都可以利用BIM技術來完成優化[2]。

2 BIM技術在老舊小區改造中的應用

2.1 BIM技術在老舊小區改造前期的應用

在老舊小區建筑收集的資料中，各項資料的復雜程度要比新建項目的數據高。所以工程設計師要先對原有建筑做深入地調研與分析，才能統籌所有的數據。老舊小區的建筑已經歷了幾十年的風風雨雨，所以整體建筑的結構體系與狀況都不如新建項目，建設方需要先對這類建筑的結構狀況進行檢查，再比對原有的工程信息資料，做出合理的判斷。因為運行的年代較長，一些基礎資料已經發生了改變，還需要建設方重新進行計算，才能判斷當下老舊小區建筑的實際情況，比如舊建筑的材料性能是否滿足現代建筑的需求。隨著我國建筑行業的發展，國家有關部門對建筑工程的要求也逐漸提高，以往建筑標準下建設的工程是否能夠滿足當下建筑的要求，都在建設方的考慮范圍之內，以往設計中通常會缺少能量分析項目。但在老舊小區建筑改造前期，建設方必須對原有建筑的空間環境做出全面的分析，包括建筑的光環境、風環境分析等，依靠BIM技術來實現快速的能量分析是最為有效的。BIM技術可以依照建筑的數據建立起虛擬的三維模型，并給出老舊小區原有建筑功能布局的改造設計方案，以實現立體化的既有工程造型的整體改造，而不僅僅是從某一方面完成既有建筑的改造，而是進行全面的優化設計。

另外，建設方也要考慮到老舊小區建筑所保存的資料十分有限的問題。果依賴現場測量的方式，前期測繪與調研的方法是比較費時的，而且容易在測量中出現較大的誤差。如果建設方能夠在老舊小區建筑改造中融入BIM技術，則可以有效地提升前期測繪的效率，使前期調研工作變得客觀并且準確。比如建設方可以通過激光掃描的方式，將原有建筑工程的三維信息錄入計算機中，借助BIM技術的應用對老舊小區建筑的性能狀況予以分析，將其作為老舊小區的建筑模型底圖，可以將設計與原型進行逆向比較。總的來說，就是借助三維掃描儀等工具來記錄建筑的信息，這種方式支持逆向工程的設計手段，要比傳統的手繪設計方式更加便捷、高效，有助于提升老舊小區建筑改造的調研效率[3]。

2.2 BIM技術在老舊小區改造設計的應用

老舊小區的建筑改造設計需要科學性地系統設計，否則設計成果就極容易出現各種問題，所以在其中應用BIM技術是非常重要的。借助BIM技術的模型建立功能，可以提升改造設計的客觀性，為后續的工程設計奠定基礎。建設方可以先應用BIM技術錄入建筑信息，之后將信息數據作為設計的根據，通過三維模型的可視化特性，便于參建各方做出修改決策，可以減少改造方案設計的反復性。BIM技術為老舊小區的改造工作提供了統一的數字化模型式，所以建設方可以依照各專業、改造設計階段的有效信息傳遞資料，實現各專業之間的共融。BIM技術模型技術可以服務于舊建筑改造工程的全生命周期，涵蓋了虛擬的模型建設，可以支持多專業團隊的協同作業，建立起信息共享的工作模式，可以為老舊小區建筑改造工程的全周期提供服務，對建筑的性能做出分析、技術經濟做出計算等，能夠將BIM技術模型在施工建設中充分利用。實際運用中，技術人員可以將BIM技術支持下建好的Revit模型導入以后，開展碰撞檢查，即查驗設計方案中是否存在專業技術碰撞的問題，比如結構與建筑之間是否存在沖突、結構與機電設備安裝之間是否存在沖突，水及暖通工程等系統之間的管線是否存在沖突等，在BIM技術建立的虛擬模型之中都可以得到很好的驗證。優化模型以后，建設方要及時給出模型的圖片與二維圖紙，對現場材料的采購、安裝給出指導方案，以此提升工作的效率，實現精益施工的目標。BIM技術在老舊小區建筑改造的過程中，還可以幫助建設方減少設計變更，使整個改造設計過程變得順利[4]。

2.3 BIM技術在建筑性能改造設計的應用

在老舊小區建筑的性能改造設計中，僅是對建筑性能的優劣進行判斷，所以其中可能會存在不確定的因素。在BIM技術的支持下，通過三維虛擬模型來分析建筑的性能，比如老舊小區建筑的照明環境、太陽能輻射的分析等，查看改造工程的建設是否能夠滿足日常建筑的需求，都可在BIM技術的應用中完成。BIM技術具有較為良好的信息兼容特性，所以設計師在改造過程中可以將各類信息融入到虛擬模型中，包括各種材料的性能統計，建設方只要將這些材料的信息導入到軟件中，就可以自動對這些情況進行具體的分析，對建筑的性能做出完整的評價，從眾多方案中給出性能參數綜合最優的方案，以幫助建設方選擇方案，減少了建設方在方案選擇中需要的時間[5]。

2.4 BIM技術在改造工程成本預算的應用

在BIM技術中應用的軟件以Revit軟件為常用軟件，可以對改造工程中所用的建設材料的材質、類別進行分類和匯總，這在建筑改造工程設計中是非常強大的功能。以往的改造工程都需要設計師手工抄繪原有的工程圖紙，需要對老舊小區的建筑結構進行統一設計，而原始建筑的結構比較復雜，各類數據非常多，容易在人工記錄中出現錯誤，況且還會耗費大量的時間，增加了人工成本，同時設計師們還需要承擔較大的工作壓力。在BIM技術的應用中，這些數據可以在計算機系統中自動生成，每項類別中的數據都包含其材料的規格與價格，可以自動生成明細表，參建各方只需要登錄信息管理平臺，查看這些明細表，就可以了解材料管理方面的事宜，而財務部門也可以在平臺中查閱明細表，進而核算出整個老舊小區建筑改造工程中在建材方面所需要的預算。改造工程與新建工程有所不同，建設方要先統計需要改造的方面，再計算出用材，才能對成本做出預算，所以這些信息要比新建工程更多，也更為繁瑣，在BIM技術的支持下，數據庫可以快速地給出結果。

3 結束語

在當下的老舊小區建筑改造工程中，BIM技術以其顯著的優勢可以幫助建設方建立起數字化的模型，促進改造工程效率和質量提升，用精準的預算來節約改造工程的成本，BIM技術可以彌補傳統設計模式的缺陷，對老舊小區建筑改造工程的綜合性能進行合理評估，全面協調設計信息，促進建設各方的協同工作，以提升老舊小區建筑的改造效率。